내가 하는 사물인터넷 프로그래밍. 2: 라즈베리 파이 C++ 편

설상동 , 김혜숙 지음

지식과감성 2017년 11월 03일 출간 종이책 : 2017년 08월 04일 출간

작품소개

책소개

“내가 하는 사물인터넷 프로그래밍 II (C++) 편”은 독자들이 직접 30여 가지의 다양한 센서를 동작시켜서 사물인터넷이 어떤 것인지를 체험하도록 안내하고 있습니다. 센서는 초음파 거리 센서, 불꽃감지 센서, 미세먼지 센서, 온습도, 자외선 센서, 소음센서, CDS조도, 서보 모터, 기어 모터, 스텝 모터, 디지털 도어락, LCD, 단색 LED, 3 color LED, 푸시 스위치, 릴레이 구동, 능동(수동)버저, 침입감지(모션) 센서, 전압 저항 측정기, 자이로센서, 압력 센서, 조도 센서 등 다양한 센서를 취급하며, 제공되는 소스를 통해 직접 코딩 감각을 익혀서 실제 구현해 볼 수 있게 합니다.

또한, 이 책에서 안내하는 통신은 GPIO, I2C, SPI, Serial, TCP/UDP IP 소켓 통신, 블루투스, RFID 등의 다양한 통신방식을 라즈베리 파이를 통해 경험해 볼 수 있게 하였습니다. 따라서 모든 장에 있는 연결도와 프로그램 소스를 활용하여 손쉽게 프로그래밍을 하여 구현해 볼 수 있을 것입니다. I편 파이썬은 프로그램을 처음 접해보는 사람을 위한 안내서라면, II편 C++은 프로그램에 좀 더 관심이 있는 독자를 위한 안내서가 될 것입니다. 이를 통해 4차 산업혁명으로 모든 물체가 인터넷에 연결되고 있는 이때에, 특히 센서들이 여러 곳에 연결되어 다양한 정보를 수집하는 것이 무엇인지 실습을 통해 모든 학습자가 알게 될 것입니다.

목차

머리말

Part I 라즈베리 파이 소개와 환경구축
1장 라즈베리 파이
2장 리눅스
3장 Iot 정의 및 실습환경 구축
4장 C++ 기초

Part II 통신실습
5장 SPI 통신
6장 GPIO 통신
7장 I2C 통신
8장 무선 통신
1. 블루투스 통신 / 2. RFID / 3. Wifi 소켓 통신(UDP/TCP 통신)

Part III 센서 응용(GPIO 활용)
9장 기본 GPIO 다루기
1. LED , 3 color LED / 2. 버저(Buzzer) / 3. 푸시 스위치(push switch) / 4. 모션 센서 / 5. 온습도 센서(DHT11) / 6. 불꽃감지 센서 / 7. 소음 센서 / 8. 릴레이 구동 / 9. 7세그먼트 구동
10장 초음파 거리 센서
11장 모터 다루기
1. 모터 개요 / 2. 서보 모터 / 3. 기어드 모터 / 4. 스텝 모터 / 5. 모터응용(디지털 도어락)

Part IV 센서 응용(I2C 활용)
12장 LCD 다루기
13장 멀티 데이터 처리
1. 온도 센서(Lm73) / 2. 자이로 센서 / 3. 압력 센서
14장 2채널 ADC 활용(전압, 저항 측정)

Part V 센서 응용(SPI 활용)
15장 SPI 활용(8ch ADC-MCP3008)
1. 조이스틱(JoyStick) / 2. CDS 조도 센서 / 3. 자외선 센서 / 4. 화재감지 센서 / 5. 소음 센서 / 6. 미세먼지 센서 / 7. 토양 수분 센서

Part VI 멀티미디어
16장 오디오와 비디오
1. 오디오 다루기 / 2. 비디오 다루기(이미지 처리 / 비디오 스트리밍 처리 / 동영상 촬영)

부록
1. RC CAR 만들기 / 2. 참조 사이트 / 3. 답지 / 4. 한글 색인 / 5. 영문 색인

출판사 서평

이 책은 3가지의 조합입니다.
첫째는 라즈베리 파이 기반으로 설명하였습니다.
라즈베리 파이는 세계적으로 각광을 받고 있는 초소형 초저가 컴퓨터입니다. 라즈베리 파이가 상대적으로 고사양이면서 저가라서 처음 출시되자 1시간도 안 되어 매진되었으며 4년 만에 천만 대 이상 팔린 매력적인 컴퓨터입니다. 구글이 인공지능을 라즈베리 파이에 심을 계획을 갖고 있다는 보도도 있습니다.
앞으로는 기본적으로 사물인터넷이 구현되는 현장에 라즈베리 파이가 서버나 통신, 교육용으로 중요한 역할을 할 것입니다. 또한, 센서 프로그램을 학습한 이후에 사물인터넷의 활용을 고려해서, 리눅스에 동작하는 라즈베리 파이를 기반으로 응용하도록 구성하였습니다. 아이디어가 많은 독자라면 라즈베리 파이를 통해 여러분의 잠재력을 실현할 수 있을 것입니다.

두 번째는 안정적인 언어인 C++을 이용하였습니다.
C++은 객체지향형 언어이면서 고도화, 제품화하기에 적절한 프로그래밍 언어입니다. 기초적인 C++문법을 학습한 학생이 혼자서도 실습할 수 있도록 프로그램 소스를 이해하기 쉽게 간단히 구성하였습니다. 또한, 센서와 연동하는 부분에서 복잡한 설명은 줄였고, 예문을 소개하면서 모든 라인마다 이해를 돕는 주석을 달았습니다. 그리고 실제적인 실습을 하도록 배선 및 회로구성을 안내하는 연결도를 모든 센서마다 소개하여 환경구축에 용이하도록 하였습니다.
향후 응용해서 자신의 제품을 만들고 싶은 사람을 위해 마지막 부록에 rc car를 수록하여 상호 통합 연동되는 것이 무엇인지 소개하였습니다. 객체지향형이 어떤 것인지 학습하기 위해서 블루투스 동작과 초음파 거리 센서 구동 부분을 간단한 객체로 정의하여 연동시켰습니다.
이 책에 소개된 C++ 소스에는 센서는 물론이고 무선 통신, 소켓 통신 프로그램을 함께 소개했습니다. 이를 활용해서 자신의 제품들이 사물인터넷 센서에서 데이터를 수집하여 제어 처리한 후에 인터넷에 접목해서 정보가 전달되게 하도록 한 것입니다.

셋째는 생활에 많이 사용되는 센서를 소개했습니다.
사물인터넷의 기본이 센서 데이터 수집이기 때문에 여러 가지 센서를 다루는 방법을 설명하려고 하였습니다. 사물인터넷 프로그램을 다루는 정규 커리큘럼의 진도를 고려해서 16주의 과정으로 장이 구성되어 한 학기 강의로 사용할 수 있게 하였습니다. 경우에 따라서는 앞부분인 Part I, II의 설정이나 기본이론 부분은 건너뛰고, 바로 센서들을 설명하여도 한 학기에 충분히 활용할 수 있으며, 학생들에게 유익한 학습이 될 것으로 생각됩니다. 또한, 필요한 센서만 골라서 학습을 하여도 한 학기 동안 학생들에게 좋은 경험이 될 것을 확신합니다.

작가정보

저자(글) 설상동

저자 설상동은
항공대 전자공학과 및 대학원
LG정보통신 주임연구원
한국HP 차장
애질런트 senior consultant
한국현대 인물열전 33인 선정(한국인물연구원)
현 산업기술평가원 기술평가위원
현 유한대 ICT융합과 겸임교수
현 보라시스(주) 대표

수상경력
장영실상, LG 기술 개발 은상
한국을 이끄는 혁신리더 대상(뉴스메이커)
품질혁신 우수기업(서울신문)

개발경력
무선 PBX, 음성품질 측정기(TAS, PE, 보이스체커)
무선원격측정시스템, 네트웍 시뮬레이터등
국내 및 미국에 다수의 특허 보유

관심분야
측정기, 사물인터넷, 음성통신, 데이터통신, 인공지능 관련분야

저서
내가 하는 사물인터넷 프로그래밍 I (라즈베리 파이 파이썬 편)

저자(글) 김혜숙

저자 김혜숙은
성신여자 대학교 전산학과 학사
KTTC Project Manager
ISIS Project Manager
컴퓨터 강사
보라시스(주) 책임연구원
현 (주)티지 책임연구원

관심분야
측정시스템, IoT솔루션, sensor academy solution, EAMS